一種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器，包括一電壓跌落發(fā)生器，在所述電壓跌落發(fā)生器的輸入端和電網(wǎng)之間連接有一變壓器，其特征在于該電壓跌落模擬發(fā)生器還包括一移相變壓器，所述移相變壓器的一次側(cè)通過開關(guān)與電網(wǎng)連接，二次側(cè)與電壓跌落發(fā)生器連接。本實(shí)用新型根據(jù)真實(shí)電網(wǎng)電壓跌落故障，通過阻抗式電壓跌落發(fā)生器和變壓器式移相器的組合，實(shí)現(xiàn)不同的電壓跌落深度和跌落持續(xù)時間，以及相位跳變。具體為，采用阻抗形式實(shí)現(xiàn)電壓跌落，通過阻抗變化實(shí)現(xiàn)所需的電壓跌落深度；應(yīng)用移相變壓器實(shí)現(xiàn)相位跳變；實(shí)現(xiàn)專用于風(fēng)電機(jī)組試驗(yàn)的電壓跌落發(fā)生裝置。
【專利說明】—種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]按照《國家電網(wǎng)公司風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》(2009)規(guī)定的風(fēng)電場低電壓穿越要求:a)風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20%額定電壓時能夠保持并網(wǎng)運(yùn)行625ms的低電壓穿越能力；b)風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓在發(fā)生跌落后3s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90%時，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組保持并網(wǎng)運(yùn)行。
[0003]為了推進(jìn)低電壓穿越測試標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，促進(jìn)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越運(yùn)行能力的提高，增強(qiáng)風(fēng)電大規(guī)模接入情形下電網(wǎng)的安全可靠水平，需要測試風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓跌落時的穿越能力。但由于電網(wǎng)故障的不可控和復(fù)現(xiàn)，因此需要有專門的電壓跌落模擬發(fā)生設(shè)備用于產(chǎn)生風(fēng)機(jī)可能遇到的各種電壓跌落情形。
[0004]用來描述電壓跌落特征的參數(shù)主要有三個，一是電壓跌落的幅值，即電壓發(fā)生突然下降后的電壓幅值大小，常用電壓幅值跌落深度(MF=Usog/Uref)來表示，其中Uref指跌落前的電壓有效值，Usog表示電壓跌落時的有效值，發(fā)生不對稱電壓跌落時，指電壓基波正序分量的有效值；二是電壓跌落時的相位跳變，指電壓跌落前后相位角的變化，不對稱電壓跌落時，指電壓基波正序分量的相位變化；三是電壓跌落起止時刻，即電壓跌落的持續(xù)時間。
[0005]目前常用的電壓跌落發(fā)生裝置是基于阻抗形式實(shí)現(xiàn)的，通過串聯(lián)限流電抗器和并聯(lián)降壓電抗器，獲取不同等級的電壓跌落深度；通過斷開和閉合斷路器獲得電壓跌落持續(xù)時間。但是基于阻抗形式電壓跌落發(fā)生裝置僅能提供不同等級的電壓跌落深度和跌落持續(xù)時間，不能實(shí)現(xiàn)相位移動。因此為了模擬真實(shí)電網(wǎng)的故障情形，需要設(shè)計(jì)一種專用裝置來實(shí)現(xiàn)電壓跌落同時產(chǎn)生相位跳變。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供了一種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器，能夠模擬真實(shí)的電網(wǎng)電壓跌落故障。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器，包括一電壓跌落發(fā)生器，在所述電壓跌落發(fā)生器的輸入端和電網(wǎng)之間連接有一變壓器，其特征在于該電壓跌落模擬發(fā)生器還包括一移相變壓器，所述移相變壓器的一側(cè)次通過開關(guān)與電網(wǎng)連接，二次側(cè)與電壓跌落發(fā)生器連接。該電壓跌落發(fā)生器包括串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器，其特征在于所述串聯(lián)電抗器的一端通過電網(wǎng)側(cè)斷路器與電網(wǎng)連接，所述串聯(lián)電抗器的另一端通過風(fēng)電側(cè)斷路器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接，串聯(lián)電抗器與旁路斷路器并聯(lián)，所述串聯(lián)電抗器的另一端還通過分壓側(cè)斷路器與并聯(lián)電抗器連接，串聯(lián)電抗器、并聯(lián)電抗器與被測風(fēng)電機(jī)組的連接點(diǎn)即為該電壓跌落模擬發(fā)生器的測試點(diǎn)，所述串聯(lián)電抗器組和并聯(lián)電抗器組均為可調(diào)電抗器。所述移相變壓器包括三臺三繞組單相變壓器，其一次側(cè)線圈三角形聯(lián)接后通過開關(guān)接電網(wǎng)，二次側(cè)每相有兩組線圈，每組線圈中間各有兩個抽頭，二次繞組接成六邊形，十二個抽頭組成十二相輸出，所述十二個抽頭分別與移相開關(guān)連接，通過移相開關(guān)控制取相隔120°的三個抽頭作為三相輸出。
[0008]所述串聯(lián)電抗器由可調(diào)電抗器和小幅度可調(diào)電抗器串聯(lián)連接而成，所述小幅度可調(diào)電抗器設(shè)有若干個檔位抽頭。所述可調(diào)電抗器為可調(diào)電感量電抗器，所述可調(diào)電感量電抗器設(shè)有多個具有不同阻抗值的外接端子，在各個外接端子之間連接有交流接觸器。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0010]根據(jù)真實(shí)電網(wǎng)電壓跌落故障，通過阻抗式電壓跌落發(fā)生器和變壓器式移相器的組合，實(shí)現(xiàn)不同的電壓跌落深度和跌落持續(xù)時間，以及相位跳變。具體為，采用阻抗形式實(shí)現(xiàn)電壓跌落，通過阻抗變化實(shí)現(xiàn)所需的電壓跌落深度；應(yīng)用移相變壓器實(shí)現(xiàn)相位跳變；實(shí)現(xiàn)專用于風(fēng)電機(jī)組試驗(yàn)的電壓跌落發(fā)生裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的電路示意圖。
[0012]圖2是移向變壓器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，一種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器，包括一電壓跌落發(fā)生器，在所述電壓跌落發(fā)生器的輸入端和電網(wǎng)之間連接有一變壓器，其特征在于該電壓跌落模擬發(fā)生器還包括一移相變壓器，所述移相變壓器的一次側(cè)通過開關(guān)與電網(wǎng)連接，二次側(cè)通過移相開關(guān)與電壓跌落發(fā)生器連接。
[0015]如圖2所示，所述移相變壓器包括三臺三繞組單相變壓器，其一次側(cè)線圈三角形聯(lián)接后接三相電源UA、UB、UC，二次側(cè)每相有兩組線圈，共計(jì)六組二次線圈R、S、T、Z、Y、X，每組線圈中間各有兩個抽頭，共計(jì)十二個抽頭a、b、C、d、e、f、g、h、1、j、k、I,六組二次線圈接成六邊形，十二個抽頭組成十二相輸出，所述十二個抽頭分別與移相開關(guān)連接，通過移相開關(guān)控制取相隔120°的三個抽頭作為三相輸出。如三個抽頭a、1、e為輸出，則逆時針方向相鄰三個抽頭b、j、f輸出與前者在相位上相差30。，其電壓幅值不變。通過移相開關(guān)的切換，在0?360°范圍內(nèi)作30°步進(jìn)移相。
[0016]如圖所述，電壓跌落發(fā)生器主要包括串聯(lián)電抗器組(限流電抗)X1、并聯(lián)電抗器組X2、可控?cái)嗦菲?、以及電流互感器、電壓互感器等傳感器組成。該裝置中的可控?cái)嗦菲靼?，電網(wǎng)側(cè)斷路器CB1，與串聯(lián)電抗器組相串聯(lián)且位于電網(wǎng)一側(cè)，用于控制裝置的接入系統(tǒng)；旁路斷路器CB2，與串聯(lián)電抗器組相并聯(lián)，作為風(fēng)電機(jī)組正常發(fā)電過程中的通路。通過斷開或閉合CB2，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電抗器組投入或切出；風(fēng)電側(cè)斷路器CB3，與串聯(lián)電抗器組相串聯(lián)且位于風(fēng)電機(jī)組一側(cè)，用于控制裝置與被測風(fēng)電機(jī)組的連接；分壓側(cè)斷路器CB4，與并聯(lián)電抗器組相串聯(lián)，用于控制并聯(lián)電抗器組的投入與推出，從而實(shí)現(xiàn)測試點(diǎn)電壓的跌落。主接線中，串聯(lián)電抗器組、并聯(lián)電抗器組與被測風(fēng)電機(jī)組的連接點(diǎn)即為該裝置的測試點(diǎn)。通過斷開斷路器CB2和閉合斷路器CB4分別將串聯(lián)電抗器組和并聯(lián)電抗器組投入，實(shí)現(xiàn)測試點(diǎn)電壓的跌落。[0017]本裝置采用可調(diào)電感量電抗器，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有阻抗值不同的多個端子，每個端子間的參數(shù)可設(shè)計(jì)為相同或不同。以4個端子的可調(diào)電抗器為例，在各個端子之間連接交流接觸器。根據(jù)需要短接不同的外接端子，以任意串聯(lián)組合方式得到不同電感值。為實(shí)現(xiàn)不同電壓跌落等級，控制可調(diào)電抗器抽頭間的交流接觸器組的導(dǎo)通的方式，通過調(diào)節(jié)串聯(lián)電抗器的電感值和并聯(lián)電抗器組的電感值來改變阻抗分壓比，進(jìn)而改變測試點(diǎn)的電壓跌落深度。
[0018]對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行低電壓穿越試驗(yàn)時，通過移相開關(guān)的切換，在0-360°范圍確定需要移相數(shù)值。然后通過閉合斷路器CB1、CB2、CB3使風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。斷開CB2將Xl接入，Xl接入時間可設(shè)定。電壓跌落通過控制斷路器CB4閉合實(shí)現(xiàn)，跌落時間由斷路器CB4固定合閘后再建立電壓時間決定；測試點(diǎn)處電壓可跌落從0%到80%各個電壓等級上。
[0019]本裝置還可在移相變壓器輸出端用接觸式調(diào)壓器跨接在相鄰兩相上(接觸式調(diào)壓器設(shè)置在移相變壓器的輸出端，可集成在移相變壓器的裝置上)，以接觸式調(diào)壓器的活動頭作為輸出端。相位粗調(diào)用三刀6X2位移相開關(guān)切換輸出抽頭，相位細(xì)調(diào)用調(diào)壓器調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍為O~60/2連續(xù)細(xì)移。經(jīng)過調(diào)壓器的配合，移相變壓器可在O~360°范圍國內(nèi)任意移相。
[0020]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)電抗器電感量可調(diào)，采用電抗器的直徑和匝數(shù)、電感量之間的關(guān)聯(lián)匹配設(shè)計(jì)，使得各抽頭間可任意串聯(lián)組合，以達(dá)到所需電感值。
[0021]為修正電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗對測試點(diǎn)電壓的影響，造成偏離預(yù)設(shè)的電壓跌落數(shù)值的問題。本實(shí)用新型將電抗器Xi和小范圍可調(diào)電抗器串聯(lián)構(gòu)成限流電抗器組，小范圍可調(diào)電抗器設(shè)有若干個檔位抽頭，通過對小范圍可調(diào)電抗器上的抽頭短接，修正因系統(tǒng)阻抗變動而造成的電壓跌落數(shù)值偏離 問題。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電壓跌落模擬發(fā)生器，包括一電壓跌落發(fā)生器，在所述電壓跌落發(fā)生器的輸入端和電網(wǎng)之間連接有一變壓器，其特征在于該電壓跌落模擬發(fā)生器還包括一移相相變壓器，所述移相變壓器的一次側(cè)通過開關(guān)與電網(wǎng)連接，二次側(cè)與電壓跌落發(fā)生器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓跌落模擬發(fā)生器，其特征在于所述移相變壓器包括三臺三繞組單相變壓器，其一次側(cè)線圈三角形聯(lián)接后通過開關(guān)接電網(wǎng)，二次側(cè)每相有兩組線圈，每組線圈中間各有兩個抽頭，二次繞組接成六邊形，十二個抽頭組成十二相輸出，所述十二個抽頭分別與移相開關(guān)連接，通過移相開關(guān)控制取相隔120°的三個抽頭作為三相輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的電壓跌落模擬發(fā)生器，其特征在于該電壓跌落發(fā)生器包括串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器，其特征在于所述串聯(lián)電抗器的一端通過電網(wǎng)側(cè)斷路器與電網(wǎng)連接，所述串聯(lián)電抗器的另一端通過風(fēng)電側(cè)斷路器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接，串聯(lián)電抗器與旁路斷路器并聯(lián)，所述串聯(lián)電抗器的另一端還通過分壓側(cè)斷路器與并聯(lián)電抗器連接，串聯(lián)電抗器、并聯(lián)電抗器與被測風(fēng)電機(jī)組的連接點(diǎn)即為該電壓跌落模擬發(fā)生器的測試點(diǎn)，所述串聯(lián)電抗器組和并聯(lián)電抗器組均為可調(diào)電抗器。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓跌落模擬發(fā)生器，其特征在于所述串聯(lián)電抗器由可調(diào)電抗器和小幅度可調(diào)電抗器串聯(lián)連接而成，所述小幅度可調(diào)電抗器設(shè)有若干個檔位抽頭。
5.如權(quán)利要求3所述的電壓跌落模擬發(fā)生器，，其特征在于所述可調(diào)電抗器為可調(diào)電感量電抗器，所述可調(diào)電感量電抗器設(shè)有多個具有不同阻抗值的外接端子，在各個外接端子之間連接有交流接觸器。
【文檔編號】G01R1/28GK203732579SQ201320848992
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】張永明, 史偉偉, 陳蘇聲, 劉家樂 申請人:上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院